乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程

乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程

王子宗，何细藕

（中国石化工程建设有限公司，北京100101）

摘要：简述了蒸汽裂解技术的发展过程、发展方向以及目前的现状。介绍了目前裂解技术在与辐射炉管相关技

术、与节能环保相关技术、大型化、裂解炉改造、先进控制及优化等方面的主要进展，并介绍了哪些技术效果

好、哪些技术仍然存在问题。简要回顾了中国石化北方炉（CBL）裂解技术的发展过程，以及工艺国产化、设备

国产化、工程设计国产化以及大型化的情况。介绍了CBL 裂解技术在裂解炉节能改造、天津与镇海1000 kt/a 乙

烯装置中的工业应用情况、150 CBL-Ⅶ型kt/a 裂解炉的工业应用情况及200 kt/a 裂解炉的开发情况。最后指出了

蒸汽裂解技术取得突破进展所存在的瓶颈在于防止结焦，总结了CBL 技术经历30 年发展并最终进入国际市场的

过程中每个阶段所解决的问题。介绍了CBL 裂解技术特点，并指出了其与国外技术相比所占的优势。

关键词：蒸汽裂解；裂解炉；北方炉；国产化

中图分类号：TQ 02 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2014）01–0001–09

DOI：10.3969/j.issn.1000-6613.2014.01.001

Progress of cracking technology of ethylene plant and its development in

China

WANG Zizong，HE Xi’ou

（Sinopec Engineering Incorporation，Beijing 100101，China）

Abstract：The development history，direction and current status of steam cracking technology are reviewed. The major progress of steam cracking technology in recent years include the technology

related to the radiant coil，energy saving and environmental protection，single furnace capacity increase，revamp of cracking furnace，advanced control and optimization in operation. Some technologies have good effect in operation，and some technologies have problems or need to make

improvement. The development history of Sinopec CBL steam cracking technology is reviewed，and

the following aspects are included：process technology，major equipment domestic fabrication，engineering design and large-scale of cracking furnace capacity. The application of CBL cracking technology in furnace revamp，Tianjing and Zhenhai 1000 kt/a ethylene unit is introduced. The application of 150 kt/a CBL-Ⅶcracking furnace and the development of 200 kt/a CBL cracking furnace are also introduced. The bottleneck of steam cracking technology is pointed out to be the anti-coke technology，and the problems solved in the different stages during 30 years developing course

are summarized，and then CBL technology finally entered the international market. Also the technical

features are introduced，and the advantages of CBL cracking furnace are also introduced.

Key words：steam cracking；cracking furnace；CBL；domestic

石油化学工业的大多数生产装置以烯烃和芳烃

为基础原料，其总量约占石油化工生产总耗用原料

的3/4。在烃类蒸汽制乙烯技术出现之后，主要由

收稿日期：2013-04-24；修改稿日期：2013-09-13。

第一作者及联系人：王子宗（1965—），男，教授级高级工程师，博

士后导师，中国石化工程建设有限公司副总经理兼总工程师，中国石

化科技委委员，中国化工学会石化专委会委员，中国乙烯工业协会执

行会长。E-mail wangzz.sei@。

特约评述·2·化工进展2014 年第33 卷烃类蒸汽裂解制乙烯装置生产各种烯烃和芳

烃[1]

。至2012 年，全球乙烯产量约为1.5 亿吨，中

国乙烯年生产能力达到1616.5 万吨，有32 套乙烯

装置生产，在世界上仅次于美国位列第二位。中国

石化集团公司（下文简称“中国石化”）有18 套乙

烯装置，乙烯生产能力达到9475 万吨，其中有合资

装置4 套，乙烯生产能力368 万吨[2]

；中国石油天

然气集团公司有11 套乙烯装置，乙烯生产能力达到

511 万吨[3]

。近来虽然有一部分乙烯、丙烯通过重

油或渣油催化裂解生产以及甲醇制烯烃生产，但仍

以烃类蒸汽裂解制乙烯为主。因此乙烯装置是石油

化工装置的龙头。

乙烯生产专利技术由于工艺复杂，半个世纪来

一直由美国Lummus、S&W、KBR、德国Linde 和

法国Technip 五大专利商垄断，典型的生产工艺有：

顺序分离技术路线（含顺序“渐近”分离技术路线）、

前脱丙烷分离技术路线和前脱乙烷分离技术路线，

并且均拥有各自的裂解技术[4-7]

。

鉴于乙烯技术的重要性，原中国石化总公司成

立伊始，就把开发乙烯裂解技术确定为重点科技开

发项目，于1984 年开始组织开展中国石化乙烯裂解

技术的研究开发工作，并于1988 年实现了第一台北

方炉（CBL）工业试验的裂解炉投入运行[1]

。以中

国石化工程建设有限公司（SEI）、北京化工研究院

和南京工业炉所为代表的研究开发单位，经过近30

年的不断研发，取得了显著的成绩，实现了烃类蒸

汽热裂解工艺技术、工程设计技术及设备的国产化，

在国内得到大面积应用并走向了国外。

1 裂解技术进展